4K超高清电视播出系统设计分析

广播电视台中的4K超高清播出系统应用摘要:本文结合某市广播电视台4K超高清播出系统的建设经验,对4K超高清播出系统的总体设计方案与关键技术点进行分析,以期为其他地区的建设与发展提供参考｡关键词:广播电视台;4K超高清;播出系统14K超高清音视频的技术要求1.1更高清晰度和帧频4K超高清视音频要求3840×2160的分辨率,要求显示点数是高清视频的4倍｡同时,4K要求50帧以上的逐行扫描,最高帧频保持为100~120帧｡超高帧频能形成更流畅细腻的画面,但对宽带和存储也提出了更高的要求｡1.2宽色域从色域范围来看,标准清晰度(StandardDefinition,SD)和高清晰度(HighDefinition,HD)相同,均为Rec.709以内,但4K要求的色域范围为Rec.2020｡与高清电视相比,4K超高清电视具有更宽广的色域和更丰富的颜色种类,能实现更为真实的图像还原｡1.3高动态范围高清电视的动态范围遵循标准尺寸比(StandardDimensionRatio,SDR)相关标准,可以实现1000∶1的对比度,最高亮度为100nit｡高动态范围(High-DynamicRange,HDR)电视的主要目标是对瞳孔保持原有状态时相应动态范围具备的特性进行再现｡与SDR电视相比,HDR电视的峰值亮度发生了较大改变,要高于100nit,能再现大部分高亮度范围区域相应的彩色层次和灰度｡1.4三维音频4K超高清电视节目播出应支持立体声或5.1环绕声,有条件的可支持三维声｡三维音频制作播出格式采用5.1.4声道的扬声器布局,包含10个声道信号､4个对象信号以及2个用于自由使用或者元数据传输的声道｡2广播电视台4K超高清播出系统关键技术点的应用2.1时码控制技术在广播电视台建设4K超高清播出系统时,遵循GY/T307-2017标准,选择50Hz 频率对播出系统开展帧频扫描工作｡而在传统标清或高清播控系统中,常用的帧频扫描选择基于25P的播出控制逻辑及相关技术,并不能满足4K超高清播出系统的帧频扫描需求｡因此,技术人员在设计工作中,根据50P的适配要求,对系统的播出控制逻辑开展技术改造,确保播控软件可准确识别播出单中50P文件,从而给出正确的帧精度播控操作指令,如50P素材的Cue和Play等,再利用VDCP协议将生成的指令传输到服务器,保障播出控制逻辑的有效性｡在服务器接收到指令后,会将播控操作指令中帧的具体位置用于映射转换,通过LCT+VITC格式呈现｡同时,系统可根据文件时码轨对应的LTC和VITC数据,准确定位帧精度,落实4K超高清播出系统的高帧率特征｡2.24K净切换技术在4K超高清播出系统的视音频链路中,共有三个服务器负责4路4K信号的输出,传输方式为Qua-link,传播渠道为4路3G-SDI信号｡就此,技术人员在开展视音频链路设计时,需在视音频的末级配置4台双路二选一倒换器｡基于上述设计,视音频链路可提供16个3G-SDI信号的输入端口及8个输出端口,为4路4K信号的传输提供支持,满足其四选一的要求｡同时,为避免4K超高清播出系统在频道切换时出现黑屏､花屏或卡顿等问题,技术人员在倒换器中应用帧同步技术,利用GPI 控制传输切换指令,实现3G-SDI信号的净切换｡同时,在设备实施GPI发送的净切换指令后,会在播放视频的切换部位应用切换指令,确保信号切换前后具备同步帧精度,保障视音频的流畅性与高帧率｡2.34K画面一致性比对技术在以往的视音频监控中,仅通过KPI开展画面问题的分析,KPI的报警时间阈值易出现延长现象,引发报警延迟问题｡针对该现象,技术人员在设计时引入4K画面一致性比对技术,弥补KPI报警的不足,实现4K信号的有效质量监控,保障4K超高清播出系统的优势｡首先,需全面采集4路4K信号,明确质量监控KPI,结合真值逻辑实现4K信号的精准监控与判断｡其中,4K信号的视频监控内容如下:视频丢失,画面出现黑场､蓝场､绿场､彩场等任意纯色铺满画面的现象｡4K信号的音频检测内容如下:视频静音､音频反相､视频音量偏大或偏小等｡在广播电视台设计的4K 超高清播出系统中,技术人员选择的信号一致性比对仪需与3G-SDIBNC输入端口连接,配置的端口数量为十二个,实现4K信号音视频指纹的全面采集与提取,开展有效的画面一致性比对工作,确保4K信号符合三个服务器对Qua-Link4K画面的输入需求｡其中,4K超高清播出系统的第四路信号是垫片,和其他信号有较大差异,无须进行一致性比对｡在信号一致性比对仪连接中,与12个3G-SDI输入端口同时连接,并标记相应的4路SDI信号,保障信号传输逻辑的完整性｡在实际对比过程中,设备会对2路信号中同样位置的四分之一画面开展两两比对,一旦比对中发现存在不同的四分之一画面,则可判断其所在的两路4K信号存在差异｡对于3路信号来说,分别开展两两比对,完成画面一致性比对工作｡同时,在广播电视台设计的4K超高清播出系统中,技术人员选用的画面一致性比对仪可分析不同4K信号的声音､插帧及信号延时等参数,为操作人员分析画面是否存在问题提供参考｡基于画面一致性比对数,4K超高清播出系统可精准监控4K信号与视音频链路,根据比对结果进行自动切换,及时发现系统设备是否存在故障,保障播出系统的安全性｡但由于4K超高清播出系统涵盖的视音频及画面较多,数据量相对较大,对画面一致性比对算法及承载算法的服务器提出较高的要求｡且目前4K超高清电视仍处于起步阶段,并未形成成熟可靠的建设方案与技术算法,缺乏播出系统故障的数据参考｡因此,在未来的4K超高清播出系统建设中,技术人员需全面收集系统故障数据,开展多次测试与分析,建设更为完善全面的监控系统,实现智能应急切换｡34K超高清频道播出业务流程4K超高清频道播出业务流程部分主要包括5大模块,分别是节目单编排模块､节目文件整备模块､图文包装模块､总控信号调度模块以及播出控制模块｡节目单编排系统不仅能编辑节目单,还能对其进行审核､发送｡以节目单编排系统发送的节目单作为依据,结合图文字幕单,整合形成最终的播出节目单｡播出控制系统将此节目单作为依据,叠加台标､图文,并自动切换外来信号｡从实践出发,4K超高清播出业务整体流程中,最重要的两个工作项目为“节目单编排模块”以及“播出控制模块”｡4K超高清电视节目在进行采编工作时,所涉及到的编码格式以及码率能够统一,可以降低信息丢失的概率,也可以避免图像质量下降｡同时,为了保障4K超高清节目全部素材能够安全输入播控系统,还需要对素材文件进行全面的导入､转码､审编等各项处理,首先采用自动技审的方式将文件由服务器迁出,再存储至近线之中,之后进行人工复审,对近线中进行存储的文件进行读取,解码后即可由技监设备观看素材,接着由编播人员负责针对节目端进行编辑,将使已经准备完成的节目材料能够完全符合频道版面,需要将字幕单､广告单以及节目单进行整合,呈现出“串联单”的模式,再进行复核,确认无误即可将其输入到编单系统并进行备播｡在播出控制模块中,需要首先确认串联单已于备播状态,之后再一次检查节目所需的各项素材是否完整存在,确认无误之后,播控系统能够以串联单中已经设置完成的节目视源为基础,合理切换信号以及进行图文挂角､台标叠加､字幕走马等自动控制工作,且在节目播放过程中,全部视频服务器均受播出系统控制,可以保障各个节目能够对应的时间准时播出,且其中的台标字幕､图文内容等可以进行全面有效的配合,也就可以为电视节目的播出质量提供良好保障｡4结语4K超高清音视频的技术要求体现在更高清晰度和帧频､宽色域､高动态范围以及三维音频等方面,对于广播电视台而言,其4K超高清播出系统的关键技术主要包括时码控制技术与4K画面一致性比对技术｡对此,广播电视台要通过视音频链路设计､播出业务流程设计加强4K超高清播出系统的实践应用｡参考文献:[1]李硕.北京广播电视台8K超高清播出系统应用设计[J].广播电视信息,2022,29(2):44-48.[2]金强,董秀琴,张潇丹,等.4K超高清播出技术应用:北京广播电视台冬奥纪实4K超高清频道视音频系统设计[J].现代电视技术,2021(6):46-52.[3]曹文馨.广播电视台4K超高清播出系统关键技术点的应用[J].西部广播电视,2019(24):194-195.。

4k超高清电视播出系统策略探讨摘要：近年来，随着对清晰度，流畅性，广角要求的日益增长，4K超高清电视出现了，而且愈来愈“受宠”。

因此，对4K电视节目进行深入的讨论与研究，对于4K电视节目的内容与技术保障，也是十分必要的。

本文从分析4K超高清电视无压缩IP模式入手，论述无压缩IP模式在4K 超高清电视中的优势，并就其信号处理方式进行了初步探讨，希望能对舟山电视台未来4K 超高清电视的发展提供一点思路与建议。

关键词：4k；超高清电视；播出系统引言为了确保广播系统的稳定与兼容，需要对原有广播系统进行适当的改造，从而使广播系统具有更好的应用前景。

所以，如何科学的设计4K 超高清播出系统，就成了各个相关部门必须考虑的课题。

1.广播电视4K超高清播出系统的建设理念1.1提升播出质量4K超高清真度（UHCR）的超高清真度转播技术，使其在色域扩大、数字量化、立体声（3D+音频）音质、图像分辨率等方面得到了极大地提升。

1.2应用新兴技术4K超高清电视将4K编配与文件管理纳入其商用流程，通过引入虚拟的下层架构，使4K视频在传输带宽、编码转换、质量检测等方面得到了极大的改善。

其次，加强新一代视频监测数据与人工智能的故障分析与排除，实现基础资源的合理配置、柔性资源的优化整合、应急自动切换与智能故障的智能诊断。

1.3实现灵活应用超高清播出系统在继续原有播放模式的同时，增加了对播放的自动闭环控制。

同时，通过共同的平台架构，将现有的各种系统与信息技术中的共同数据资源、软件功能模块等有机集成，实现新广播服务的灵活扩展。

2、基带架构播出模式目前，大多数现有的HDR中继系统以基带的形式进行中继。

广播服务器对收集到的未经编辑的节目素材进行解码，并输出数字分量串行接口基带信号。

然后，将实时平台徽标和字幕叠加在上面。

处理后，PGM被编码并通过有线网络发送到用户终端。

具有基本频率配置的传统广播系统的架构如图1所示。

上述播放连接已经发展到稳定成熟的阶段，可以满足普通HD/SD SDI播放器的需求。

4K超高清播出系统的分析与研究4K超高清播出系统是一种基于4K分辨率技术的影音播放系统，其具备较高的画质和音质表现，广泛应用于电影院、电视台、影视制作等领域。

本文旨在对4K超高清播出系统进行深入分析与研究，探讨其在当前多媒体行业中的应用与发展。

一、4K超高清播出系统概述1. 什么是4K超高清播出系统？4K超高清播出系统是指以3840×2160像素分辨率为标准的播放系统，其分辨率比1080p全高清标准高出4倍，能够呈现更加清晰细腻的影像。

4K超高清播出系统还支持更高质量的音效输出，为观众带来更加震撼的视听体验。

2. 4K超高清播出系统的组成部分4K超高清播出系统主要由播放设备、显示设备、音响设备和信号源等组成。

播放设备通常采用专业的4K播放器或者特定的显示设备内置播放模块，用于解码和播放4K视频文件。

而显示设备则需要支持4K分辨率，并配备高品质的屏幕，以确保观众能够充分感受到4K画质带来的视觉享受。

音响设备则用于提供高品质的音效输出，让观众在观赏影片时能够获得身临其境的沉浸感。

3. 4K超高清播出系统的应用领域4K超高清播出系统广泛应用于电影院、电视台、演艺场所等娱乐场所，同时也作为家庭影音娱乐系统的主要技术标准。

在电影院中，观众可以通过4K超高清播出系统观赏到以最高画质进行呈现的电影作品；而在家庭影音娱乐领域，通过4K超高清播出系统观赏电影、纪录片等视频作品成为了越来越多人的选择。

二、4K超高清播出系统的技术特点1. 画质表现优秀4K分辨率相比1080p全高清能够呈现更加清晰、细腻的画面，使得观众在观赏视频作品时能够更加真实地感受到影像中的细节和色彩。

2. 音质支持高品质输出4K超高清播出系统通常支持更高规格的音效输出，如杜比全景声、杜比全景声X或者杜比全景声Atmos等，能够提供身临其境的立体声音效，带来更加震撼的听觉享受。

3. 支持更广泛的颜色范围4K超高清播出系统通常支持更加广泛的颜色范围和更高的动态范围，能够呈现更加真实自然的色彩和更加生动鲜明的影像。

4K超高清播出系统的分析与研究【摘要】本文对4K超高清播出系统进行了深入研究与分析。

在分析了研究背景、研究目的和研究意义。

在详细探讨了4K超高清播出系统的技术原理、发展现状、关键技术研究、在影视行业的应用探讨以及市场前景。

结论部分展望了4K超高清播出系统的未来发展方向，并对其发展前景进行了总结。

通过对4K超高清播出系统的全面分析与研究，为相关领域的研究与实践提供了重要参考和指导，有助于推动这一领域的迅速发展与进步。

【关键词】4K超高清播出系统, 技术原理, 发展现状, 关键技术, 应用探讨,市场前景, 发展前景, 未来发展方向, 影视行业, 分析与研究, 研究背景, 研究目的, 研究意义, 总结, 展望1. 引言1.1 研究背景在当今数字化信息时代，随着科技的迅速发展和网络的高速普及，人们对视觉体验的需求也在不断提高。

在这样一个背景下，4K超高清播出系统应运而生，成为了影视行业的一大创新技术。

传统的高清影像技术已经无法满足人们对清晰度和细节的追求，而4K超高清技术正是应运而生，以其更高像素密度和更出色的色彩表现力，为观众带来更加真实、细腻的视觉体验。

在数字娱乐产业不断蓬勃发展的今天，4K超高清技术已经逐渐成为未来影视行业的重要发展趋势。

通过对4K超高清播出系统的深入研究和分析，我们可以更好地了解这项技术的原理和特点，探讨其在影视行业的应用前景，同时也可以为相关产业的创新发展提供一定的参考和支撑。

对于4K超高清播出系统的研究具有十分重要的意义和价值。

1.2 研究目的研究目的旨在深入探讨4K超高清播出系统的技术原理和发展趋势，分析其在影视行业中的应用现状和前景，为相关行业的发展提供理论指导和实践参考。

通过对4K超高清播出系统的关键技术进行研究，探讨其在影视制作、广告传播、数字娱乐等领域的应用潜力，促进行业的技术创新和市场拓展。

通过对市场前景的分析，预测4K超高清播出系统在未来的发展态势，为相关企业和机构提供决策支持，推动全球影视行业向更高质量、更高清晰度的方向发展。

4K超高清播出系统的分析与研究1. 引言1.1 背景介绍在当今数字媒体时代，高清晰度已成为视频行业的标准。

随着技术的不断发展，4K超高清播出系统作为下一代数字媒体传输标准，正逐渐成为主流。

背景介绍着重介绍了4K超高清播出系统的发展历程、技术原理以及市场需求。

目前，随着网络带宽的不断增加和消费者对高质量视听体验的需求不断提升，4K超高清播出系统已经成为数字媒体领域的热门话题。

本文将深入探讨4K超高清播出系统的概念、技术原理、发展趋势、市场应用前景以及性能优势，旨在为读者提供全面的了解和分析。

通过对4K超高清播出系统的研究，我们可以更好地把握数字媒体行业的发展脉络，推动技术创新，促进产业升级，实现数字化时代的媒体交流和传播。

1.2 研究目的研究目的是对4K超高清播出系统进行深入分析和研究，探讨其在数字媒体领域的应用前景和发展趋势。

通过对该系统的概述、技术原理分析以及性能优势评价，我们可以更好地了解其在高清视频播出领域的优势和特点。

结合市场应用前景的探讨，可以帮助我们更好地把握市场需求，推动4K超高清播出系统在市场上的发展。

最终，通过本研究的展望未来部分，我们可以为相关领域的研究和实践提供一定的参考和指导，推动4K超高清播出系统的进一步发展和应用。

2. 正文2.1 4K超高清播出系统概述4K超高清播出系统是一种采用4K分辨率技术的广播系统，其分辨率为3840×2160像素，是目前最高清晰度的广播系统之一。

随着技术的不断发展，4K超高清播出系统已经逐渐成为电视行业的主流。

这种播出系统具有更高的色彩深度和更清晰的画质，能够提供给观众更加真实、震撼的视觉体验。

4K超高清播出系统采用了先进的显示技术和视频编解码技术，能够实现高效的视频传输和播出。

由于其高分辨率和高帧率的特性，4K 超高清播出系统在传输画面细节和动态效果方面具有明显的优势。

观众可以感受到更加生动逼真的画面表现，提升了观赏性和沉浸感。

4K超高清播出系统还具有更广阔的色域和更高的对比度，能够呈现更加细腻的画面细节和更加鲜艳的色彩。

4K超高清播出系统的分析与研究
随着科技的发展和电视技术的进步，4K超高清电视系统已经成为了当前行业的热门话题。

4K超高清播出系统是一种高效的视频播放技术，其能够提供更为清晰的画面和更高的分辨率。

因此，该技术在未来将成为广播电视业的主流技术之一。

对于广播传媒行业而言，这意味着需要对传统的广播电视系统进行无数改造和升级，以适应新的超高清播出系统。

在这个广告封闭的行业中，4K超高清播出系统摆脱了过去存在的发射和接收系统之间的限制，这极大地推动了整个传媒行业的发展。

4K超高清信号播出系统的状态如下：在发射方面，输入信号源通过数字化、压缩和编码等过程，以一定的维度和码率进行压缩和包装。

在接收方面，可以通过数字解压缩和解码操作，在维度和码率恢复到原来的水平的同时，还可根据所需的情况进行一些调整。

在技术层面获得的优势：
1. 更加清晰的画面质量，高于传统的播放系统；
2. 可以计时检索、可视化检索视频素材，实现快速检索速度的提升；
3. 在大型室内外活动中提供了远距离WiFi硬件连接；
4. 在直播场景中存在高可靠性、高稳定性以及高带宽等特性；
5. 长期来看，4K超高清播出系统还将带动相关行业的品牌提升和营销推广优化。

总体而言，4K超高清播出系统的出现和使用将推进广播电视传媒行业的技术升级和整合，同时将创造更多的技术突破，为行业的可持续发展注入新的动力。

对于国内各电视台，打通全台4K 制播全流程是当前迫切需要的，是互联互通落地实现的重要一步，同时可以推进4K 符合国情的技术标准制定、4K 节目内容生产与引进，以及融合媒体运营的探索。

本文结合超高清及相关最新的技术，针对4K 超高清播出系统的框架、业务流程和关键技术进行探讨。

播出系统 4K 超高清 SDI over IP SDR 与HDR 中央电视台张 娟一 4K 超高清电视广播发展情况随着受众对电视清晰度要求的不断提高，4K 超高清电视和视频业务受到了热宠。

超高清电视带来更高清晰度、更广视角和三维包络式的音响环境，为观众营造临场感和沉浸式体验。

2014年是超高清发展非常重要的一年，电视机生产厂商纷纷调整战略加大4K 技术投入，Netflix 、三星、索尼、亚马逊等公司都开始推广4K 视频服务。

电视机价格的趋降和内容资源不断丰富，4K 超高清进入快速增长通道。

对于传统的电视媒体而言，由于电视台和地面、有线、卫星的分发渠道在4K 演进方面需要庞大的投资，用传统广播分发4K 内容进程会比较缓慢。

因此在超高清发展的早期阶段，传统媒体转向4K 的措施主要集中在上游制作领域，一些最新的4K 内容一开始或许是通过OTT 渠道分发的。

全球范围的，2015~2016年付费电视广播运营商和许多一级广播公司推出4K 内容商业服务。

4K 超高清电视和视频业务未来将成为广电和网络运营商的基础业务，全球性重大赛事或事件是推动超高清电视产业发展壮大的契机，2016年巴西奥运会实现了全球首次8K 超高清现场实况转根据我国《新闻出版广播影视“十三五”发展规划》中的主要任务要求，适时开播4K 超高清电视试验频道，推动构建高清、4K 超高清电视混合播出系统是媒体发展的必然趋势。

二 4K 超高清播出系统框架关键点（1）提升电视质量4K 超高清播出系统设计结合超高清的新技术新工艺，实现电视节目在分辨率、数字量化、色彩空间、动态范围以及三维声音频等方面的质量提高。

4K超高清播出系统的分析与研究随着科技的进步和发展，4K超高清技术已经成为现代电视播出的主流之一。

本文将对4K超高清播出系统进行分析和研究，探讨其应用和发展前景。

4K超高清播出系统是一种通过传输和处理具有更高分辨率（3840 x 2160像素）的视频信号的系统。

相比传统的高清（1920 x 1080像素）系统，4K超高清系统具有更高的清晰度和更细腻的图像质量，能够提供更真实、更逼真的观看体验。

这对于电影、电视节目和体育赛事等内容的播出具有重要意义。

4K超高清播出系统的研究和发展面临着一些挑战。

首先是带宽的需求增加。

由于4K 超高清系统需要传输更多的数据，因此对于信号传输和网络带宽的要求也更高。

现有的网络基础设施可能无法满足这种需求，需要进行相应的扩容和升级。

其次是视频压缩技术的改进。

为了减小4K超高清系统对带宽的依赖，需要开发出更高效的视频压缩算法。

最后是硬件设备的更新。

4K超高清播出系统需要使用支持4K分辨率的显示装置和设备，这也意味着在播出系统中需要更新和替换一部分硬件。

目前，4K超高清播出系统已经在一些地区和领域得到了应用。

一些电影院已经推出了4K超高清的电影放映，为观众带来了更震撼的视觉享受。

一些体育赛事和大型活动也开始采用4K超高清技术进行直播和转播，提高了观众对赛事的参与感和沉浸感。

随着技术的进步和成本的降低，4K超高清播出系统的应用范围将进一步扩大。

在未来，4K超高清播出系统有望得到更广泛的应用。

随着电视和显示技术的不断更新和替换，4K超高清将逐渐成为主流的电视分辨率标准。

随着网络和传输技术的不断改进，4K超高清的内容传输也将更加便捷和高效。

随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等新技术的兴起，4K超高清将为这些技术提供更真实和逼真的视觉体验。

4K超高清播出系统将在未来继续发展，为观众带来更优质的视觉享受。

4K超高清演播室的设计与应用吴挺毅(温州市广播电视传媒集团，浙江温州325000)0引言伴随着技术的开发与应用，4K超高清节目制播逐渐成为广播电视媒体发展的趋势。

《广播电视和网络视听“十四五”科技发展规划》提到，截至2023年底，全国广播、电视综合人口覆盖率达到99.38%和99.59%,全国直播卫星户户通用户1.47亿户，全国有线电视实际用户2.07亿户,全国已有高清(HighDefinition,HD)电视频道750个,4K超高清频道6个，全国有线电视高清用户超过1亿户［1］。

这组数据表明，我国在4K超高清节目制播方面尚处于初级阶段，在数量和范围等方面都存在一定的局限性。

鉴于4K超高清节目制播技术的逐步成熟，广播电视媒体尤其是地方广播电视媒体开展4K超高清节目直播实践，已然成为趋势和要求。

正因如此，规划中明确了到“十四五”末，全国地市级以上广播电视台基本实现高清播出，省级以上广播电视台基本具备超高清制播能力的目标。

对于地方广播电视媒体而言，4K超高清节目制播的重点和难点在于4K超高清演播室的设计与应用。

解决了超高清演播室建设的问题，就相当于完成了节目制播的关键性任务。

14K超高清演播室的设计方案4K超高清演播室是在通盘考虑电视节目制作流程的基础上，将各个环节流程划分为若干个有机组成单元，并在各单元系统的核心设备切换台设置足够多的输入输出路数，预留功能完备的接口板，便于后期的升级、扩展和级联使用。

在演播室系统的整体设计上，遵循简单易懂、方便灵活、易于操作的原则。

总体来看，4K超高清演播室主要由视频制作系统、视频制作支持系统以及其他周边系统三个单元构成⑵。

1.1视频制作系统视频制作系统是4K超高清电视节目制作的关键系统，主要由摄像系统、信号切换与调度系统、大屏互动展示系统、超高清非编系统以及收录系统等五个部分组成。

1.1.1摄像系统摄像系统包括摄像机及控制单元、镜头、支撑系统等摄像类部件和系统，是电视节目要素获取的主要依托。

以一套同播系统（频道）为例，系统接入的画面分割器信号分为超高清监看点和高清监看点两种信号，如图1所示监看点包括12路UHD 信号（主备视频服务器信号2路、总控信号4路、主备超高清在线包装信号2路、主备超高清末级2路、备份信号2路），4路HD 信号（主备高清在线包装信号2路、主备高清末级信号2路）。

目前主流画面分割器支持12路4×3G 信号，因此一套同播系统（频道）配置1台超高清画面分割器，与其他系统共享1台高清画超高清与高清同播系统链路图1二 大屏系统设计与应用考虑中央广播电视总台4K播出系统（一期）机房电视墙8.8米×2.8米的空间，6个4K播出系统可14块50吋大屏。

如图3所示，按照同播或兼容系统建设情况，共涉及1个双屏同播系统，3兼容系统，2个单屏兼容系统，1个监控/应急屏，1个公共屏用于显示介质播出信号、备份信号，2留屏作为应急或扩展使用。

另外由于人眼观看屏幕都有一定的视角范围，监看屏幕的设计应兼顾机房实际空间条件，以及各工位上工作人员的监看视角，保持在良好视角以内，如图4所示，水平视角在120°至130°之间，垂直视角在-15°至60°范围内，如图4。

大屏系统中最重要的设备就是画面分割器，作为安全播出应急操作最重要的音画监看依据，其功能定位不仅局限于多路画面输入输出，在设计选型时应充分考虑信号格式、安全性、灵活性及智能监控等需求。

信号格式方面要支持4K UHD 4×3G，2SI信号，支持HDR信号输入。

支持HLG曲线，支持BT.2020色域显示。

支持至少8声道的嵌入音频，并用音频表显示。

支持2路以上输出，分辨率不小于3840×2160。

安全性方面要支持内置双电源，避免单路电源故障造成无画面显示的问题。

设备模块更换不涉及拆装视频线缆，以最大限度减少故障及维护更换的影响范围。

设备散热送风方式宜为前进后出或前进侧出，以适应播出机房下送风及冷热通道隔离的机房制冷需求，并且更换电源、风扇可不用拆卸整个设备。

陶 铮本文通过中央电视台4K 播出系统的建设与运行，探讨了4K 环境下各项新技术在播出系统中的融合，从SDI/IP 异构的总体架构设计到ALL IN ONE 播出服务器应用，系统实现了控、管、监多维度的安全设计；使得播出运行方式也从播前整备、播出应急、以及排故和运维多层面发生了变化，对播出运行知识储备提出了更高要求。

4K 播出系统 异构框架设计 ALL IN ONE 播出服务器 IP 架构2018年，在中央电视台台庆60周年之际，CCTV-4K 超高清频道开播。

从模拟电视到数字电视，从标清格式到高清格式，从3D 到4K ，电视技术再次有了新的突破，也使得观众享受到了新一波视听体验，更高的清晰度、更精致的图像细节和画面明暗对比度，带来了身临其境的沉醉式体验。

随着4K 超高清播出系统的上线运行，面向新技术的尝试和应用，播出系统也发生了新的变化，给播出的安全运行也带来了新的挑战。

在新的播出环境下，如何确保播出系统的稳定运行，对系统的设计、应用以及运行管理都提出了更高更新的要求。

一 4K 环境下播出系统安全设计新思路加速AV 与IT 的交融是电视发展的必然趋势，与传统的播出系统相比，4K 超高清播出系统不仅实现了宽色域、高动态范围、支持16声道的4K 超高清电视的播出，在系统设计中还综合考虑到系统播出的安全性，以传统A V 的播出系统架构为基础，在此基础上从总体架构到系统管理多方面融入了较多IT 的理念，更加全面、更多元化的设计思想，为播出系统安全运行提供了保障。

1.系统总体架构的安全性设计任何播出系统都应是以播出运行安全为前提的，4K 播出系统设计初衷既希望对新的技术进行大胆的尝试，更要的播出系统已经有多年的设计、运行和实践经验，为播出安全运行提供更大的技术保障；同时，新的基于IP 的播出系统又是一次AV 向IT 转型的新的体验；因此AV 与IT 并存，主、备异构的总体架构构成了新建4K 播出系统视音频链路和系统同步的基础框架。

4K超高清播出系统的分析与研究
随着技术的不断进步，4K超高清技术已经成为当前电视播出领域的热门话题。

4K超高清技术可以将一部电影的画面显示成3840x2160的分辨率，相比于传统的高清技术，4K超高清技术的画面更加清晰、细腻，带来更加逼真的视觉体验。

因此，4K超高清技术被越来越多的广播电视机构和电视制作公司所采用。

4K超高清系统的播出需要一个完整的系统来支持，这个系统主要涉及到4K编解码器、4K播出设备、4K编码器以及4K传输设备等多个方面。

其中4K编解码器是整个系统的核心，主要用于将4K的视频信号进行编码和解码。

目前市面上有很多种4K编解码器，其中
H.265 、VP9等压缩格式的编解码器是较为常用的。

在4K超高清播出系统的设计中，播出设备也是至关重要的。

目前市场上有很多种4K
显示设备，其中常用的有4K电视和4K投影机。

4K投影机相比于4K电视，拥有更大的画面，更适合播放大型体育赛事、音乐会等大型活动。

此外，4K编码器也是整个系统的重要组成部分，负责将视频图像经过压缩编码后，传输到被观看的终端设备上。

4K编码器可以将4K信号转化成HDMI、SDI等传输方式，从而实现高清视频信号的传输。

最后，4K传输设备也是非常重要的一环，它可以将4K信号传输到各个终端。

在4K播出系统的传输过程中，由于4K信号数据量较大，需要采用高质量的网络传输设备，以便确保4K信号的传输稳定、高效。

综上所述，当我们设计和搭建4K超高清播出系统时，需要充分考虑以上4个方面的因素。

选择适合的4K编解码器、4K播出设备、4K编码器和4K传输设备，可以帮助我们实现更加高效、稳定、高清的4K播出效果。

4K超高清播出系统的分析与研究随着科技的不断进步与发展，电视行业也日新月异。

近年来，4K超高清播出系统作为电视行业的新宠儿，受到了广大消费者的青睐。

4K超高清播出系统是指在水平方向上的像素达到3840×2160，垂直方向上的像素为2160，是传统全高清（1080P）的四倍。

相比于传统的高清电视，4K超高清电视在画质上有了质的飞跃，带来更加震撼的视觉体验。

本文将对4K超高清播出系统进行深入分析与研究，探讨该系统的技术特点、市场前景、发展趋势等方面。

一、4K超高清播出系统的技术特点1. 声画一体的高清体验4K超高清播出系统通过提供高像素密度的显示效果，使得画面更加细腻、逼真，色彩更加鲜艳。

搭配高保真音响系统，带来更加震撼的视听体验。

2. 高效压缩技术由于4K超高清画质所带来的数据量庞大，传输与存储成本较高。

4K超高清播出系统采用了高效压缩技术，将画质保持在高水平的尽可能减小数据量，为传输与存储节省成本。

3. 宽广视野相比于传统的高清电视，4K超高清播出系统具有更宽广的视野范围，能够提供更加逼真的场景感受，使得观众可以更加身临其境地感受到画面所呈现的场景。

4. 兼容性强4K超高清播出系统在技术上具有较高的兼容性，可以支持多种格式的媒体内容播放，为用户提供更加便捷的观影体验。

1. 消费需求持续增长随着人们生活水平的提高，对高品质生活的追求也在不断增加。

对高清画质的需求也在逐渐增加。

4K超高清播出系统正是满足了这一消费需求，受到了广大消费者的追捧。

2. 产业链不断完善随着4K超高清电视的普及，相关产业链也在不断完善。

4K超高清摄像机、编解码器、显示屏等相关产品也得到了快速发展，为整个产业链的健康发展奠定了基础。

3. 政策支持力度增加为了促进4K超高清电视的普及，一些地方政府也开始出台相关政策支持措施。

对4K 超高清电视的销售给予补贴，加大宣传力度等，进一步推动了4K超高清电视的市场普及。

1. 多元化内容开发随着4K超高清电视的普及，传统的电视内容已经不能满足人们的需求，未来4K超高清电视的内容开发将更加多元化，包括电影、电视剧、纪录片、体育赛事等，为用户提供更加丰富的选择。

摘要：本文以分析广东广播电视台4K超高清电视播出系统结构为主要内容，通过就总体框架、数字播出通路结构、视频服务器架构等方面对该系统进行探讨，论述了4K超高清电视播出系统的关键技术以及相应的播出业务，着重分析了数字播出通路结构、视频服务器架构的核心技术框架与关键设备组成，以及相应的播出业务新需求，展示了广东广播电视台在新技术架构下，于新播出业务的规范流程、保障措施等方面的实践经验。

关键词：4K 超高清 播出系统1 4K超高清电视播出系统概述1.1 总体框架4K超高清电视播出系统是由总控系统、传输系统、整备系统、辅助系统、编单系统、监管系统等构成的播控、管理和监控三位一体的播出平台，与节目制作系统、媒体资片库以及节目分发系统实现互联互通，其结构框架如图1所示。

4K超高清电视播出系统能满足4K超高清节目上载、传输、调取、播出、监控等功能需求，并适应未来播出发30 . 进行警示。

此外，针对本播出系统特点，播出系统采用“All in One” 视频服务器播控方式（即将文件解码、信号切换、硬盘素材提取、键混处理、图文挂角叠播等功能软件化，利用可进行一体化播出的服务器，使得播出系统得到进一步优化），将字幕单与节目单整合为一张播出串联单。

播控系统可根据播出串联单中节目的视源，实现对信号切换以及图文挂角、字幕走马和台标叠加的自动控制，其操作逻辑如图4所示。

在播放视频服务器（HDD）节目时，播出系统控制所有视频服务器按照指定时间播出对应的节目，并控制视频服务器的字幕处理模块进行图文内容叠加，最后输出。

在播放外来信号（线路信号1/2）节目时，播出系统将视频服务器的切换模块切换到对应的输入线路上，同时控制视频服务器的字幕处理模块，进行图文内容叠加，最后输出完整的直播节目内容。

在以上节目的播出过程中，播出系统还会检测服务器的工作状态，以及待播、在播节目的状态，如发现异常，便即时进行声光报警，相关人员会根据情况迅速作出应急处理以保障安全播出。

11. 演播厅基地共规划建设800平方米、1400平方米、1500平方米、1600平方米演播厅，均按长宽比5:4建设，1500平方米演播厅为摄影棚式，其余为传统式。

800平方米演播厅规划可容纳312位观众、1400平方米可容836位、1600平方米可容1144位观众。

演播厅均配置专用灯光音响室、舞台灯光配电室、空调新风控制室、彩排服化多功能间、技术准备间、舞美货运通道、转播车停靠位、外接电源、办公室、倒景仓库等，其中倒景仓库总面积与演播厅总面积之比约0.87:1，仓库总面积约4600平方米左右，一般情况下该面积基本可以满足生产需求。

2. 剧院式演播厅基地规划建设800平方米、5000平方米剧院两座，800平方米为传供冷：数据中心机房对温度要求较高，根据IT 负荷、气象条件、能量利用等多种因素综合考虑，机房空调冷源采用冷冻水型，利用电制冷与自然冷却相结合的方式供冷，采用双制冷模式来保证供冷安全：◆第一制冷模式主要由能源中心溴化锂吸收式制冷系统提供全年7×24小时不间断供冷；◆第二制冷模式是当溴化锂制冷系统中断后，由能源中心的电制冷机组供冷，该机组平时为办公服务。

通过提高空调供回水温度、水冷背板机柜、EC 变速风机、冷凝水收集、IT 机房“熄灯”管理等多方式并举达到节能降耗、延长设备使用寿命、减少设备投资目的，多举措并用，同等条件下空调能耗与传统方式相比节能约20%左右，设备投资也相对减少。

供电：数据中心电力采用2N 架构，配置4路10kV 电源，其中2路引自10kV 不同电网变电站，另外2路引自燃气发电机组。

基地内设置10kV 燃气发电机作为特级负荷的主用电源，发电机并机母线采用双母线型式。

同时在各机房模块设置UPS 不间断电源，为全部网络设备及机房支持设备提供10min 不间断电源。

2. 能源中心由于基地包括数据中心、演播厅、办公室及配套设施对供电、供冷（热）安全要求很高及消耗巨大特点，从节能降耗、降低运营成本等多方面考量，基地规划建设了能源中心。

4K超高清播出系统的分析与研究4K超高清播出系统是指能够将4K分辨率的视频信号通过一定的传输方式进行传输，并能够在4K分辨率的屏幕上进行播出的一种系统。

随着4K超高清技术的不断发展，越来越多的人开始意识到了4K分辨率的优越性，因此对于这种系统的需求也越来越大。

本文将对这种系统进行分析与研究。

首先，要想实现4K超高清播出，必须要有足够的带宽来传输视频信号。

一般来说，有线传输方式比无线传输方式更适合传输高清视频，因为有线传输的带宽比无线传输更宽，稳定性也更好。

在有线传输方式中，高清视频可以使用HDMI、DP、DVI等接口进行传输，而4K超高清视频则需要使用更高带宽的接口，如HDMI 2.0、DP 1.4等。

此外，还需要选择高质量的HDMI线缆和DP线缆，以确保传输稳定和信号无损。

其次，传输过程中可能会出现信号干扰、延迟等问题，这些问题都会对播出效果产生影响。

因此，在选择4K超高清播出系统时，一定要确保系统的稳定性和可靠性，并且系统要支持差错纠正和实时传输。

另外，在4K超高清播出系统的研究中，还需要考虑到硬件设备的性能。

与普通高清系统相比，4K超高清系统对硬件的要求更高，需要更快的处理速度、更强的显卡性能和更大的存储空间。

因此，在选择这种系统时，要考虑到硬件设备的性能是否能够满足播出需求。

最后，还需要考虑到播出系统的软件。

目前市场上有很多4K超高清播出软件，但是并不是所有软件都能满足客户需求。

所以，在选择播出软件时，要选择功能强大、易操作、稳定运行的软件，以确保视频播放效果的质量。

综上所述，4K超高清播出系统的分析与研究需要考虑到传输方式、稳定性和可靠性、硬件性能以及软件功能等方面。

只有综合考虑这些因素，才能选择到一款能够满足需求的4K超高清播出系统。

4K超高清播出系统的分析与研究随着受众对高质量视听的需求不断提升，以及媒体科技在UHD、沉浸式音频、新IP标准等融合新技术中的不断发展，开播4K超高清频道势在必行。

2012年国际电信联盟ITU发布了超高清电视标准的建议，经过近五年多的发展，中央电视台在4K超高清电视内容的拍摄和制作方面有了一定的积累，在节目交换、播出发布、流程管理等方面进行了充分调研和测试，在HDR、三维声等方面进行了初步探索。

随着HDR的推出，UHD应理解为更好的像素，而不是以往单纯的理解成更多的像素。

近期，工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台印发《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》。

文中指出，超高清视频是继视频数字化、高清化之后的新一轮重大技术革新，将带动视频采集、制作、传输、呈现、应用等产业链各环节发生深刻变革。

加快发展超高清视频产业，对满足人民日益增长的美好生活需要、驱动以视频为核心的行业智能化转型、促进我国信息产业和文化产业整体实力提升具有重大意义。

一.国内4K播出系统的现状在4K播出方面，广东省成为我国第一个吃螃蟹者，广东广播电视台在2017年底正式开播4K超高清电视试验频道，成为我国4K发展史上的一个里程碑。

中央电视台已建成4K超高清试验频道并在2018年10月1日正式开播。

阜阳在接下来将要进行的播出和总控改造，将采取全IP化的方式搭建3+1系统，即3个高清频道+1个4K频道。

播出文件格式的选择以及相关问题央视以及广东电视台采用的播出基础参数如下图：二.超高清播出设备现状1. 4K视频服务器播出信号选择方面，目前绝大多数进口视频服务器，只支持4*3G和IP，在12G SDI的道路上踌躇，不过据了解，哈雷的视频服务器有望在2019年底支持12G SDI信号的播出模式。

目前每台单机都只支持1通道编解码，多通道需求的情况下，需要外置存储或者专用主机进行扩展。

国内视频服务器厂商产品以集播控、切换、图文、字幕等功能于一体的ALL-IN-ONE架构视频服务器为主，信号选择上以IP为主，也可满足4*3G和12G SDI，并以价格低廉，功能完善，安全性可靠等优点，在备份系统的设计中受到广泛青睐。

1 前言2020年6月8日，广州市广播电视台4K超高清南国都市频道成功开播，标志着广州市广播电视台迈进超高清时代。

该频道播出系统是国内首个采用SMPTE ST 2110 IP网络传输标准的超高清IP播出系统，在确保安全的前提下，在关键技术上大胆创新，获得了宝贵经验。

收端根据PTP时基信号重组所有节目信息。

位于物理和数据链路层的交换机、媒体终端通过光模块和线缆实现互联。

设备和数据流业务分别进行IP地址规划，实现节点数据互通[3]。

这样，不仅可以提升系统的可扩展性，也充持IP架构的播出设备和解决方案，IP网络的覆盖范围更广，传输技术成熟，布线也相对简单，节省大量周边设备，节约投入成本，较传统基带链路来说，优势明显。

但是在IP化4K超高清播出系统中，IP图文字幕的叠加、DVE摘要：广州市广播电视台4K 超高清播出系统是国内首个采用SMPTE ST 2110标准的超高清IP播出系统。

该系统采用主备IP链路，SMPTE ST 2110超高清节目的播出，开创了国内IP化超高清播出系统的先河，同时也是国内第一个采用IP化切换台设备项目，为IP化架构后续的建设提供了新方向。

本文将对广州市广播电视台4K超高清播出系统采用的关键技术点进行探讨。

关键词：4K超高清播出系统 IP切换台 SMPTE ST 2110. 3637. 特效的应用等是需攻克的难题。

目前，4K 播出在切换信号和叠加字幕上有两种实现方式。

一种是采用切换台对多路4K 信号进行切换，使用字幕机输出信号至切换台叠加字幕；另一种是采用具备All In One 功能的视频服务器，利用服务器对接入的1路4K 信号和内部硬盘信号间进行切换输出，并使用导入规定格式的图文文件对信号叠加字幕。

All In One 方式字幕制作流程复杂，一般只能使用指定的国外制作软件，适合单一切换信号和叠加字幕需求极少的情况使用。

如果主备视频服务器采用异构方式，不同品牌的视频服务器兼容的字幕文件格式有差异，同一字幕要用不同软件重复制作两次，造成极大不便。